HÃY ĐĂNG KÍ KÊNH YOUTUBE

HIỀN NY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ....
Đăng kí theo dõi: Fanpage: .. Gmail: dieuhien5192@gmail.com

LỚP .......................

GIẢNG VIÊN: ..........

Hiền Ny PHÂN TÍCH NGUYÊN LÍ, CƠ SỞ KHOA HỌC, ỨNG DỤNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GENE TRÊN CÂY TRỒNG?
Hiền Ny

NHÓM 6
01

Vài nết về kỹ thuật chuyển gene

02

Các phương pháp chuyển gene

03

Ứng dụng và thành tựu VÀI NÉT VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN GENE
_NHÓM 6_

Công nghệ chuyển gene là gì?

Là việc chuyển gene của một sinh vật này sang sinh vật khác bắt buộc chuỗi DNA của sinh vật đó tiếp nhận DNA mới

Tại sao phải tạo cây chuyển gene?

Theo phương pháp truyền thống, nhà tạo giống tìm cách tổ hợp lai các gene giữa hai cá thể thực vật nhằm tạo ra con lai mang những tính trạng mong muốn. 1.KHÁI NIỆM
- Phương pháp chuyển gene trên cây trồng là quá trình chuyển một hoặc một số gene ngoại lai vào tế bào thực vật nhằm tạo ra một tính trạng mới (tính trạng mong muốn) mà trước đó cơ thể thực vật không có.

*Cây trồng biến đổi gen (Genetically Modified Crop - GMC)
- Các tính trạng thường bao gồm tính kháng sâu bệnh, kháng thuốc trừ cỏ, một số loại bệnh, chống chịu với các điều kiện môi trường bất thuận hoặc cải thiện giá trị dinh dưỡng của cây trồng.

2. Bản chất ( cơ sở khoa học )
*Cơ sở khoa học của quá trình này là đưa một DNA ngoại lai vào genome (hệ gen) của một sinh vật được gọi là quá trình biến nạp (transformation).

Những cây được biến nạp được gọi là cây biến đổi gen (genetically modified plant-GMP).

=> Cây trồng chỉ giữ lại tính trạng có lợi đã được định hướng trước, có lợi về kinh tế, không ảnh hưởng tới quá trình tiến hóa của loài.
3. Nguyên lí

*Cây trồng biến đổi gen được tạo ra trong phòng thí nghiệm bằng cách thay đổi cấu trúc gen của chúng. *Để làm được điều này, người ta dùng kĩ thuật di truyền thêm vào một hoặc nhiều gen trong bộ gen của cây trồng.
Thông qua sử dụng vector plasmid pBI12A chứa sẵn một gene khởi đầu promoter mạnh nhất và gene CaMV35S (Cauliflower mosaic virus) gene kết thúc và gene đánh dấu GUS-A.

*PHƯƠNG PHÁP

Chuyển gene trực tiếp

Chuyển gene gián tiếp II
PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GENE TRỰC TIẾP
HÓA CHẤT

XUNG ĐIỆN

ỐNG PHẤN

SÚNG BẮN GENE

VI TIÊM

1.CHUYỂN GENE BẰNG HÓA CHẤT
*Là phương pháp chuyển gene vào protoplast nhờ các chất hóa học như polyethylene glycol (PEG) *Khi có mặt PEG thì màng của protoplast bị thay đổi và protoplast có thể thu nhận DNA ngoại lai vào bên trong tế bào
1.CHUYỂN GENE BẰNG HÓA CHẤT

Áp dụng với nhiều loại thực vật

ƯU ĐIỂM

Tần số chuyển gene rất thấp do không kiểm soát được quá trình chuyển gene.

NHƯỢC ĐIỂM 2. CHUYỂN GENE BẰNG SÚNG BẮN GENE
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của súng bắn gen

Nguyên tắc:

-Ngâm các viên đạn nhỏ (vi đạn) bằng vàng hoặc tungsten có kích thước cực nhỏ, đường kính khoảng 0,5-1,5µm với dung dịch có chứa DNA ngoại lai cần chuyển vào tế bào thực vật.

-Khi bắn áp suất hơi sẽ đẩy viên đạn lớn đi với tốc độ cao. Tới đầu nòng súng, viên đạn lớn sẽ bị cản lại bởi một lớp lưới thép mịn. Còn các viên đạn nhỏ (vi đạn) vẫn tiếp tục di chuyển với vận tốc lớn tới 1300m/s đến đối tượng bắn rồi xuyên vào tế bào.

-Sau khi bắn ta tách mô, tế bào và nuôi cấy invitro để tái sinh cây. Chỉ có một tỷ lệ nào đó của tế bào mang gene chuyển, vì vậy cần phải chọn lọc. Người ta thường dùng khí nén helium áp lực cao để bắn gene.
2.CHUYỂN GENE BẰNG SÚNG BẮN GENE

-Thao tác dễ dàng

-Có thể chuyển gene vào nhiều loại tế bào và mô

-Các tế bào được biến nạp có tỷ lệ sống cao, cho phép đưa các gene vào tế bào ở vị trí mong muốn

ƯU ĐIỂM

Thiết bị đắt tiền

NHƯỢC ĐIỂM 3. CHUYỂN GENE BẰNG MÁY XUNG ĐIỆN
Trong công nghệ di truyền thực vật người ta thường dùng phương pháp xung điện để chuyển gene vào protoplast thực vật

Ở điện thế cao,trong thời gian ngắn có thể tạo ra các lỗ trên màng tế bào trần làm cho DNA bên ngoài môi trường có thể xâm nhập vào bên trong tế bào.

Người ta chuẩn bị một huyền phù protoplast với các plasmid tái tổ hợp đã mang gene mong muốn cần chuyển vào tế bào thực vật

Dùng thiết bị xung điện tạo điện thế cao (200-400V/cm) trong khoảng thời gian 4-5 phần nghìn giây

3. CHUYỂN GENE BẰNG MÁY XUNG ĐIỆN
Kết quả là màng tế bào xuất hiện các lỗ thủng tạm thời giúp cho các plasmid tái tổ hợp có thể xâm nhập vào hệ gene của tế bào thực vật.Quá trình này được thực hiện trong cuvet chuyên dụng.

Sau khi xung điện đem protoplast nuôi cấy trong môi trường thích hợp, môi trường chọn lọc để tách các protoplast đã được biến nạp. Sau đó nuôi cấy invitro, tái sinh cây và chọn lọc cây chuyển gene.
3.CHUYỂN GENE BẰNG XUNG ĐIỆN

Áp dụng với nhiều loại thực vật

ƯU ĐIỂM

-Tỷ lệ các tế bào được chuyển gene còn thấp

-Sức sống của tế bào giảm đột ngột, khó phục hồi.

NHƯỢC ĐIỂM 4. CHUYỂN GENE BẰNG ỐNG PHẤN
Là phương pháp chuyển không qua nuôi cấy invitro

Nguyên tắc của phương pháp này là DNA ngoại lai chuyển vào cây theo đường ống phấn, chui vào bầu nhụy cái. Thời gian chuyển gene là vào lúc hạt phấn mọc qua vòi nhụy và lúc đưa tinh vào thụ tinh.

Tốt nhất là sự chuyển gene xảy ra đúng khi quá trình thụ tinh ở noãn và cho tế bào hợp tử chưa phân chia. Như vậy sự chuyển gene chỉ xảy ra ở một tế bào cái duy nhất
4.CHUYỂN GENE BẰNG ỐNG PHẤN

Hiệu xuất cao

ƯU ĐIỂM

Đòi hỏi thao tác, kĩ thuật cao

NHƯỢC ĐIỂM 5. chuyển gene bằng vi tiêm
Chuyển gene bằng vi tiêm là chuyển gene trực tiếp vào tế bào protoplast bằng cách sử dụng vi tiêm nhỏ, kính hiển vi và các vi thao tác.

Đưa các gene chính xác vào tế bào, tối ưu hóa được lượng DNA đưa vào tế bào.

ƯU ĐIỂM

Thiết bị có độ chính xác cao

Kỹ thuật, kỹ năng phải chính xác.

NHƯỢC ĐIỂM

Thiết bị vi tiêm

Vi tiêm DNA vào tế bào

PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GENE GIÁN TIẾP
Agrobacterium tumefaciens

Virus
_Nguyên lý_
1. Chuyển gen gián tiếp nhờ _Agrobacterium tumefaciens_

_Đối tượng: cây 2 lá mầm._
_Nguyên lý_
1. Chuyển gen gián tiếp nhờ _Agrobacterium tumefaciens_

- Căt bỏ phần T-DNA của Plasmid đi

- Chuẩn bị gene lạ chứa di truyền mong muốn

- Chuẩn bị gene đánh dấu để theo dõi việc chuyển gen lạ vào thực vật có thành công hay không.

- Gắn gene lạ và gene đánh dấu vào Plasmid Tit hay thế vào chỗ T-DNA đã bị cắt bỏ rồi đưa vào vi khuẩn Agrobacterium.

- Chuẩn bị tế bào vật chủ tiếp nhận vi khuẩn Agrobacterium chứa Plasmid có gene lạ (chuẩn bị protoplast từ các thể mô, các đĩa lá).
Tạo cà chua biến đổi gen
(1) Sao chép một đoạn gen từ cà rốt

(2)Chèn đoạn gen vào một plasmid

(3) Plasmid này lại được đưa vào Agrobacterium

(4) Agrobacterium chuyển đoạn gen của cà rốt vào các TB cà chua nằm trên đĩa petri.

(5)TB cà chua này tiếp tục sinh trưởng và chuyển sang môi trường có chứa hormone kích thích sự mọc rễ và chồi

(6) Gen từ cà rốt đã làm biến đổi sắc tố của cà chua thành màu của beta – carotene, tạo ra cà chua có giá trị cao ALTERNATIVE RESOURCES
*_Nguyên lý _ *Hệ gen của virus phải là DNA. *Virus có khả năng di chuyển từ TB này sang TB khác qua các lỗ ở vách TB. *Có khả năng mang được đoạn DNA mới, sau đó chuyển vào TB thực vật. *Có phổ kí chủ rộng. *Không gây tác hại đáng kể cho thực vật.
2. Chuyển gene gián tiếp nhờ virus

Tạo các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt
III. Ứng dụng, thành tựu

Thành tựu
Sản phẩm

Đặc điểm
Cải dầu

Ngô

Bông

Khoai tây

Đậu tương

Bí

Cà chua

Lúa

Đu đủ

……

Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng lauret cao, hàm lượng acid oleic cao

Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng

Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng

Kháng côn trùng, kháng virus

Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng acid oleic cao

Kháng virus

Chín chậm

Chống chịu chất diệt cỏ, sản xuất vitamin A

Kháng virus

…..
Bông Bt (chứa gen kháng sâu của VK Bacillus thuringiensis) Bông Bt có thể chống chịu được với côn trùng gây hại bông trong thời gian dài, đồng thời hỗ trợ cho cả các cây trồng không biến đổi khác trong vòng 10 năm.
Chuyển gen chịu hạn/chịu mặn

Tạo ra cây trồng có khả năng chịu đựng thời kỳ hạn hán dài ngày hoặc lượng muối cao trong đất và nước ngầm sẽ giúp ích rất nhiều cho nông dân.

_Lúa biến đổi gen trồng trên đất mặn cho năng suất cao_
_Giống lúa vàng giàu vitamin A_

_Đu đủ chuyển gen kháng virus_

Các nhà khoa học của Viện công nghệ cây trồng - Viện khoa học liên bang Thụy Sĩ đã tạo ra giống gạo vàng có chứa hàm lượng cao chất betacarotene (vitamin A) bằng công nghệ biến đổi gen. Ước tính là 72 gram gạo này sẽ cung cấp 50% lượng vitamin A hàng ngày của trẻ 1-3 tuổi.
Cà chua chống chịu mặn

- Tiến sĩ Blumwald, đại học Califorina, Mỹ, đã tách ra một gene từ một loại cỏ nhỏ thuộc họ cải, sau đó chèn vào hạt cà chua rồi đem trồng.

- Gene này cho phép cây sản sinh ra một loại protein có thể tách muối ra khỏi nước, dồn vào các khoang dự trữ trong tế bào lá. Vì vậy theo cơ chế thẩm thấu, nước sẽ từ ngoài môi trường vào cơ thể mang theo nước và chất dinh dưỡng giúp cây tăng trưởng

Cà chua chuyển gene
Cà chua chuyển gene

Cà chua chữa bệnh ung thư

- Mới đây, các nhà khoa học Anh và Hà Lan đã thành công khi cấy một gene quy định việc tạo ra chất flavonol của loài hoa dạ yên thảo vào cây cà chua. Flavonol là hợp chất cho phép cơ thể chống lại bệnh ung thư và tim mạch.
Đậu tương mới có khả năng kháng được thuốc diệt cỏ nên nông dân đỡ được rất nhiều công sức trừ cỏ.

Ngô mang gene Bt (gene kháng sâu bệnh) được gieo trồng rộng rãi và thu được hiệu quả kinh tế cao.
CÂY CHUYỂN GENE
_Đa dạng màu hoa_
_Bông cải chuyển gen_

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ ĐÃ LẮNG NGHE!
https://www.youtube.com/watch?v=VqklR_8YRfA
https://www.youtube.com/watch?v=dfD95gsEdrg

QUY TRÌNH CHUYỂN GENE BẰNG SÚNG BẮN GEN